Skip to content
10ciclo

Ciclo hidrológico: qué es, agua oceánica, ambiental y subterránea

Ciclo hidrológico

El ciclo hidrológico o ciclo de agua es la circulación que tiene el agua dentro del planeta en sus diferentes estados. El agua en la Tierra está en un ciclo constante y recorre todos los reservorios de agua en diferentes escalas de tiempo.

El ciclo del agua se mantiene en última instancia por el sol y la gravedad de la tierra. Los procesos directamente impulsados ​​por esto son la precipitación, la evaporación y la escorrentía.

De manera simplifacada, el proceso general se ve así: el agua se evapora del océano y de la tierra, y luego entra en la atmósfera como vapor de agua. Aquí, el vapor de agua se condensa y cae en forma de lluvia , granizo o nieve en las superficies de la tierra o el mar. Por evaporación y condensación.

Al descongelarse y congelarse, el agua en este ciclo cambia constantemente a diferentes estados de la materia, de líquido a gaseoso, de sólido a líquido o viceversa. La conversión y el transporte de agua ocurren más rápido en la atmósfera.

Aunque la atmósfera contiene solo el 0,001% del agua presente en la tierra, juega un papel central en la redistribución del agua entre los embalses. Las mayores cantidades de agua se intercambian por evaporación y precipitación entre el océano y la atmósfera, y luego entre la atmósfera y la tierra.

El tercer intercambio importante es entre la tierra y el océano a través del transporte de los ríos. El hielo juega solo un papel menor en los procesos de intercambio de agua en cortos períodos de tiempo, debido a los tiempos de reacción lentos de las grandes capas de hielo.

Ciclo hidrológico
Ciclo hidrológico

¿Qué es el ciclo hidrológico?

El ciclo hidrológico describe la manera en que circula el agua dentro del planeta. A partir del suministro global constante no se pierde una gota de agua, porque la evaporación y la precipitación están en equilibrio. El calor radiante del sol es el motor que impulsa la circulación del agua en forma sólida, líquida y gaseosa en la atmósfera terrestre, en la superficie de la tierra y en la parte más alta de la corteza terrestre. Sin sol, no habría tal ciclo eterno.

El ciclo del agua comienza cuando el agua se evapora de los mares. El vapor de agua regresa a la superficie de la tierra en forma de lluvia, granizo o nieve. El agua finalmente fluye de regreso al mar y el ciclo comienza de nuevo.

Cada segundo, alrededor de mil millones de litros de agua se evaporan en nuestro planeta. Sin embargo, solo el 0,77 por ciento del agua total participa en el ciclo del agua. La mayoría permanece en los embalses, como océanos o casquetes de hielo.

El camino del agua de lluvia no es uniforme. Si el agua de precipitación fluye como agua superficial hacia ríos, arroyos y hacia el mar para evaporarse en sus superficies, esto se denomina ciclo de agua sobre el suelo. Una parte muy pequeña penetra más profundamente en el suelo, en la medida en que tiene poros, grietas o juntas correspondientes. Así se forma el agua subterránea. Este proceso se conoce como un ciclo subterráneo o como un drenaje subterráneo.

Por otro lado, el agua de lluvia se evapora inmediatamente de la superficie o de las hojas de la planta. Parte del agua que cae a la tierra es absorbida por las plantas y devuelta a la atmósfera por medio de la transpiración.

Para uso humano, las aguas subterráneas y superficiales alcanzables son importantes. La extracción mundial de agua asciende actualmente a unos 4000 km³ por año.

Ciclo hidrológico
Pasos del ciclo del agua

La importancia del agua

Toda la vida de nuestro planeta vino del agua. Además, nosotros mismos, según la edad y el género, tenemos de 60 a 80 por ciento de agua y aproximadamente el 71 por ciento de la superficie de nuestro planeta está cubierto por agua.

El agua es la base de nuestra vida. Sin agua, solo podemos sobrevivir entre tres y cuatro días. Pero tiene que ser agua dulce y más del 97 por ciento del agua en la tierra es agua salada. Y del poco menos del tres por ciento restante del agua dulce, solo alrededor del 25 por ciento está disponible como agua potable, que es solo el 0,0001 por ciento de la cantidad total de agua en la tierra. El 75 por ciento restante de los recursos de agua dulce forma parte del hielo eterno.

A primera vista, esto puede parecer poco, pero en principio es suficiente, porque el agua está en un ciclo constante y se renueva regularmente. Por lo que la lluvia y la evaporación están siempre en equilibrio. Sin embargo, solo si se tienen en cuenta los valores medios. Temporalmente y regionalmente, por otro lado, hay diferencias considerables que conducen a grandes desequilibrios.

Ciclo hidrológico
La importancia del agua

El agua del oceáno

Los inicios del ciclo hidrológico en la Tierra se remontan a unos 4,2 mil millones de años. En ese momento, la Tierra se había enfriado tanto que el agua existía en forma líquida y podía formarse a partir de la precipitación del océano primitivo. El agua lava minerales de las rocas con el tiempo. Además, las erupciones volcánicas y la arena de los desiertos continuaron enriqueciendo el agua con sales minerales y durante miles de millones de años, la salinidad en los océanos se desarrolló gradualmente.

Desde entonces, los reservorios de agua más grandes de nuestro planeta son los océanos. Poseen alrededor de 1.370 millones de km³ de agua, cubren alrededor de 361 millones de km² de la superficie de la tierra y están formados por agua salada, que se evapora parcialmente debido a la radiación solar.

La mayoría de los mares, cuanto más grande es la superficie del agua y más alta la temperatura, más fuerte es la evaporación. Durante la evaporación, el agua salada previamente líquida cambia a un estado gaseoso y se convierte en agua dulce, ya que la sal no se evapora bajo las circunstancias dadas.

El agua ahora se eleva como vapor de agua a la atmósfera. A medida que las capas superiores de la atmósfera son más frías, el vapor de agua ascendente se enfría hasta el llamado punto de rocío. La condensación hace que pequeñas gotas de agua se formen en las nubes.

Ciclo hidrológico
Oceano

Debido a que el aire frío puede almacenar menos humedad que el aire caliente, las precipitaciones se producen cuando las nubes se vuelven demasiado pesadas. El vapor de agua original cae, dependiendo de la temperatura, ahora como lluvia, nieve o granizo de regreso a la superficie de la tierra. Alrededor del 80 por ciento de la precipitación está sobre el mar, lo que inicia el ciclo nuevamente.

Con las corrientes de aire globales, cuya fuerza motriz es la intensidad variable de la radiación solar en todo el mundo, en el ecuador hay un exceso de energía; en los polos, sin embargo, hay escasez de energía. Si la lluvia cae al continente, las plantas las absorben parcialmente o se evaporan.

El agua del ambiente

La atmosfera juega el papel central en la redistribución del agua entre los embalses del océano y la tierra. Absorbe el agua evaporada de los otros dos reservorios, la convierte en gotas de agua o cristales de hielo y la transporta a largas distancias desde el océano hasta la tierra o viceversa. Allí se cae de la atmósfera en forma sólida o líquida.

En general, la atmósfera también transporta el agua del océano a la tierra, alrededor del 9% del agua se evapora sobre el océano. Como resultado, aproximadamente el 35% de las precipitaciones terrestres se evaporan en el agua del océano que se ha transportado a través de la atmósfera. La cantidad total de agua en la atmósfera es de unos 13 000 km³. Es reemplazado por estos procesos unas 36 veces al año.

En la atmósfera, el agua se produce en los tres estados de agregación, como vapor de agua, como gotas de agua y como cristales de hielo. Por evaporación, el agua pasa a gas a la atmósfera. Allí puede condensarse en agua líquida o congelarse en cristales de hielo. Hay importantes cantidades de energía que están ligadas o liberadas.

Por lo tanto, la evaporación de agua consume energía, que luego se libera en la condensación nuevamente. Esta liberación de energía juega un papel importante en los procesos dinámicos en la atmósfera. Por ejemplo, la energía de los ciclones tropicales (huracanes, tifones) se deriva esencialmente de la condensación del vapor de agua producida previamente por la evaporación del agua de mar caliente.

Ciclo hidrológico
Nubes formadas por vapor de agua

Casi toda el agua en la atmósfera existe en forma de vapor de agua. Solo el 0,25-0,3% del contenido de agua en la atmósfera está en las nubes como agua líquida o hielo. En condensación, todo el vapor de agua en la atmósfera formaría en promedio una capa de 2.5 cm alrededor de la tierra. Sin embargo, el vapor de agua no se distribuye uniformemente en todo el mundo.

El aire más caliente puede absorber más vapor de agua que los más fríos. En los trópicos, por lo tanto, surgiría una capa de 50 cm de altura de agua, en los polos de solo 5 mm. A pesar de las altas temperaturas del aire, solo se encuentra muy poco vapor de agua sobre las áreas subtropicales del desierto, ya que casi no hay agua que pueda evaporarse. La distribución vertical del vapor de agua es muy diferente. Casi la mitad están por debajo de 1.5 km de altitud, menos del 5% por encima de 5 km y por debajo del 1% en la estratosfera.

Menos del 1% del agua atmosférica está unida a las nubes en forma líquida o sólida, aunque cubren más del 60% de la tierra. Sin embargo, las nubes siguen desempeñando un papel decisivo en el ciclo del agua. Debido a que las nubes son el signo visible del vapor de agua condensada, y sin nubes no habría precipitación.

La condensación puede ocurrir cuando se excede el nivel de saturación de vapor de agua en el aire. Esto generalmente se hace por enfriamiento. Mientras que el aire a 40 ° C puede absorber 50 m³ de agua, a 1 ° C es solo 5 m³, el segundo requisito importante es la presencia de núcleos de condensación en la atmósfera. Estos pueden consistir en vapores sólidos o líquidos tales como granos de polvo, gases de sulfato, etc., alrededor de los cuales se condensa el vapor de agua.

Además, la cobertura de la nube se distribuye de manera muy desigual en todo el mundo. Donde hay un aumento en las masas de aire y el enfriamiento asociado, hay muchas nubes donde las masas de aire se están hundiendo y calentando, pocas.

Las masas de aire pueden elevarse a través del calentamiento, que es especialmente el caso en los trópicos. O deslizarse en otras masas de aire, ya que en los sistemas de baja presión de las latitudes medias o montañas lo obliga a ascender. Las nubes también son transportadas por la circulación atmosférica a través de largas distancias horizontalmente, por lo que van desde el Atlántico hasta el continente europeo.

Ciclo hidrológico
Vapor de agua en la selva

El agua subterránea

El agua de lluvia se filtra en el suelo y se acumula allí en capas de suelo impermeables para formar depósitos subterráneos de agua. Al filtrarse, las diferentes capas de tierra actúan como un filtro que limpia el agua. Parte del lixiviado se abre paso en forma subterránea en arroyos y ríos para fluir hacia los océanos, así como agua de lluvia o nieve superficialmente drenada.

En las regiones frías, como las regiones polares o las montañas altas, una parte de la precipitación permanece como hielo en forma sólida, hasta que el agua se derrite, así como las corrientes y los ríos que regresan a los océanos y vuelven a formar parte del ciclo permanente del agua.

No importa en qué estado de agregación (gaseosa, líquida o congelada) esté el agua que mantiene el ciclo de la vida en marcha, no se pierde nada. La cantidad de agua en todo el mundo permanece casi constante, proporcionando agua potable fresca en un ciclo constante.

Ciclo hidrológico
Agua subterránea

Si bien a nivel mundial el balance entre la evaporación y la precipitación es equilibrado, existen diferencias regionales y estacionales significativas. Mientras que el suministro de agua, es decir, la cantidad de agua potable utilizable, en países desarrollados, por ejemplo, asciende a 188 mil millones de m³ por año, el suministro de agua en más de 80 países está por debajo de 500 m³ / a. África y Asia son las más afectadas por la escasez de agua.

Esta distribución desigual de agua puede aumentar en el futuro debido a la evolución del cambio climático. La ciencia ha diseñado numerosos escenarios que sugieren que el suministro de agua en todo el mundo se enfrenta a nuevos desafíos.